Tension nominale des piles au lithium
Les cellules au lithium utilisées dans les configurations de batteries 12V sont de différents types, chacun ayant sa propre tension nominale. Cette variation influe sur le nombre de cellules nécessaires pour obtenir la tension de sortie souhaitée de 12V.
| Type de cellule | Tension nominale | Cellules pour batterie 12V |
|---|---|---|
| Li-ion standard | 3.7V | 4 cellules |
| LiFePO4 | 3.2V | 4 cellules |
| 18650 Li-ion | 3,6V - 3,7V | 3-4 cellules |
Le choix du type d'élément dépend de facteurs tels que les performances souhaitées, les exigences de sécurité et les besoins spécifiques de l'application. Bien que les configurations à 4 éléments soient les plus courantes, certaines configurations peuvent utiliser 3 éléments, en particulier avec les batteries 18650, bien que cela se traduise par une tension de sortie légèrement inférieure.
Configuration des cellules 3,7V
Les cellules lithium-ion de 3,7 V sont couramment utilisées dans les configurations de batterie de 12 V en raison de leur haute densité énergétique et de leur disponibilité. Pour obtenir une sortie de 12 V, quatre de ces cellules sont généralement connectées en série.
| Configuration | Détails |
|---|---|
| Nombre de cellules | 4 |
| Tension de la cellule | 3.7V |
| Tension totale | 14.8V (4×3.7V) |
| Type de cellule | Lithium-ion |
| Application typique | Systèmes standard 12V, électronique portable |
Cette configuration permet d'obtenir une tension totale de 14,8 V, qui convient à la plupart des applications de 12 V. La tension légèrement plus élevée tient compte de la chute de tension sous charge et permet un cycle de décharge plus complet. Dans certains cas, trois éléments 18650 (un type spécifique d'élément lithium-ion de 3,7 V) peuvent être utilisés pour créer une batterie de 12 V, ce qui donne une sortie nominale de 11,1 V. Cette configuration est moins courante, mais elle peut être utile pour la plupart des applications. Cette configuration est moins courante mais peut être utile dans les applications sensibles au poids ou lorsqu'une tension légèrement inférieure est acceptable.
Configuration des cellules 3,2V
Les éléments lithium-phosphate de fer (LiFePO4) de 3,2 V constituent une alternative populaire pour la construction de batteries de 12 V en raison de leurs caractéristiques de sécurité et de leur durée de vie plus longue. Pour obtenir une configuration de 12 V, quatre cellules LiFePO4 de 3,2 V sont généralement connectées en série.
| Configuration | Détails |
|---|---|
| Nombre de cellules | 4 |
| Tension de la cellule | 3.2V |
| Tension totale | 12.8V (4×3.2V) |
| Type de cellule | LiFePO4 |
| Application typique | Systèmes 12V exigeant une sécurité et une longévité élevées |
Cette configuration permet d'obtenir une tension totale de 12,8 V, ce qui est idéal pour les applications 12 V. Les cellules LiFePO4 sont connues pour leur stabilité et leur capacité à supporter davantage de cycles de charge-décharge que les cellules lithium-ion standard, ce qui les rend adaptées aux applications où la sécurité et la fiabilité à long terme sont primordiales.
Configurations alternatives de la batterie
Si les configurations à 4 éléments sont les plus courantes pour les batteries au lithium de 12 V, il existe d'autres configurations pour répondre à des besoins ou à des contraintes spécifiques. Ces variantes peuvent offrir différents compromis en termes de tension, de capacité et de performance.
| Configuration | Détails | Applications |
|---|---|---|
| 3 piles 18650 | 11,1V nominal (3 x 3,7V) | Dispositifs 12V de faible puissance, applications sensibles au poids |
| 4 x cellules LiFePO4 | 12,8V nominal (4 x 3,2V) | Exigences élevées en matière de sécurité, besoins en matière de longue durée de vie |
| 5 x cellules LiFePO4 | 16V nominal (5 x 3,2V) | Exigences de tension plus élevées, équipement sensible à la tension |
La configuration à 3 cellules 18650 peut être utilisée dans certains cas où une tension légèrement inférieure est acceptable, offrant ainsi une solution plus compacte et plus légère.. Pour les applications nécessitant une sécurité et une longévité accrues, une configuration LiFePO4 à 4 cellules fournit une sortie stable de 12,8V.. Dans les scénarios exigeant des tensions plus élevées, une configuration LiFePO4 à 5 cellules peut être employée, bien que cela soit moins courant pour les applications standard de 12V.
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Conclusion
Les batteries lithium-ion ont révolutionné les solutions d'alimentation portable, offrant une gamme de configurations pour répondre à diverses exigences de tension. La batterie au lithium de 12 V, généralement composée de quatre cellules en série, se distingue comme une option polyvalente pour diverses applications.
| Principaux enseignements | Détails |
|---|---|
| Configuration standard | 4 cellules en série pour une sortie de 12V |
| Types de cellules | Li-ion (3,7V), LiFePO4 (3,2V), 18650 (3,6V-3,7V) |
| Plage de tension | 11,1V à 14,8V, selon le type de cellule et la configuration |
| Considérations de sécurité | Les cellules LiFePO4 offrent une sécurité et une longévité accrues |
| Flexibilité | Autres configurations possibles pour des besoins spécifiques |
Le choix du type de cellule et de la configuration dépend de facteurs tels que la densité énergétique, la puissance de sortie, les exigences de sécurité et l'application prévue. La technologie des batteries continuant à progresser, nous pouvons nous attendre à l'avenir à des solutions encore plus efficaces et mieux adaptées aux besoins d'alimentation en 12V.
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